Alternativní zdroje energie: Jaké to jsou?

V posledních letech jsou alternativní zdroje energie na vzestupu, a to nejen kvůli šetrnosti k životnímu prostředí. Jsou obnovitelné a v podstatě nevyčerpatelné. Technologie na jejich zpracování zlevňují, navíc nabízí energetickou soběstačnost. Jaké alternativní zdroje energie se využívají v ČR a ve světě a jak si můžete energii vyrobit doma?

Co jsou alternativní zdroje energie

Jako alternativní zdroje energie se označují obnovitelné zdroje energie, které představují alternativu k fosilním palivům. Alternativní zdroje energie se dokážou sami obnovovat, a tím pádem jsou vnímány jako nevyčerpatelné.

Mezi alternativní zdroje elektrické energie patří například:

• sluneční energie,

• větrná energie,

• vodní energie,

• geotermální energie,

• energie přílivu a mořských vln.

K alternativním zdrojům se řadí rovněž biopaliva, ale stojí tak trochu na pomezí – člověk je svojí činností spotřebovává a samovolně se neobnovují tak rychle. Někdy se k alternativním zdrojům řadí také zdroje vzniklé lidskou činností, které se využívají udržitelně, například výroba energie či bioplynu z odpadů.

Kdy vyčerpáme neobnovitelné zdroje?

13. 8. 2020|

Délka čtení: 3 min.

Bez neobnovitelných zdrojů energie si navzdory vzestupu těch obnovitelných stále nelze představit fungování dnešní společnosti. Využití uhlí, ropy nebo zemního plynu lze vidět v podstatě na každém kroku. Je ale třeba mít na paměti, že zásoby těchto důležitých surovin nejsou nekonečné. Kdy vyčerpáme neobnovitelné zdroje?

Alternativní zdroje energie výhody a nevýhody

Ve srovnání s fosilními palivy, jako je uhlí, ropa či zemní plyn, mají alternativní zdroje energie své výhody a nevýhody.

Výhody

• Nevyčerpatelnost

K dispozici máme nekonečné množství energie z alternativních zdrojů, jako je slunce či vítr. Jejich čerpáním neztenčíme zásoby, ani nemáme vliv na životní prostředí.

• Nulové emise CO2

Při výrobě elektřiny z alternativních zdrojů nevznikají emise oxidu uhličitého. Solární, větrné ani vodní elektrárny nevypouští do ovzduší žádné škodlivé látky.

• Dostupnost

Slunce či vítr jsou široce dostupné, není potřeba nákladná těžba.

• Nízká cena

S tím, jak zlevňují technologie pro využití alternativních zdrojů, klesá i cena energie, kterou vyrobí.

• Nezávislost

Ať na úrovni států či domácností, přechod k obnovitelným zdrojům energie zvyšuje energetickou soběstačnost.

Nevýhody

• Klimatické podmínky

Ve všech oblastech neexistují ideální podmínky pro využití alternativních zdrojů energie.

• Počasí

Závislost na počasí je u alternativních zdrojů velká, a proto se výroba elektřiny hůře plánuje. V domácnostech eliminuje tento problém ukládání energie do baterií, ale ve větším měřítku stále není vyřešen.

• Nestabilita

S výše uvedeným souvisí nestabilita ve výrobě elektřiny. Z obnovitelných zdrojů není možné vyrábět v okamžiku, který si sami zvolíme.

Alternativní zdroje energie v ČR

V České republice se alternativní zdroje využívají jen v malé míře. Podle statistiky EUROSTAT se obnovitelné energie podílí na spotřebě elektřiny z 15 procent, o něco více je to ve vytápění a chlazení. Průměr zemí Evropské unie činí 37 procent.

Zdroj: MPO, Obnovitelné zdroje energie (2020)

Fotovoltaické elektrárny

Využití slunečního svitu na výrobu elektřiny pomocí solárních panelů patří v současné době k nejrozšířenějším variantám alternativních zdrojů energie. Elektrická energie se v tomto případě získává tzv. přímou přeměnou pomocí fotoelektrického jevu.

Nejefektivněji fungují fotovoltaické panely pod přímým slunečním zářením, nicméně i v podmínkách České republiky dokážou vyrobit značné množství energie. Jeden kilowattpeak fotovoltaických panelů (cca 3–4 panely) vyrobí ročně přibližně 1 MWh elektřiny. Záleží ovšem na správném umístění a sklonu solárních panelů.

Fotovoltaické panely: Co o nich potřebujete vědět?

10. 8. 2020|

Délka čtení: 5 min.

Fotovoltaické panely vám pomohou s úsporou na účtech za elektřinu a zároveň přispějete ke snižování emisí a zlepšení životního prostředí. Na druhou stranu se jedná o vysokou investici v řádech stovek tisíc korun, proto je dobré si nejdříve několik faktů ujasnit.

Domácí fotovoltaické elektrárny

Fotovoltaické elektrárny nabízí výbornou alternativu pro soběstačnou výrobu elektřiny – dají se umístit na střechy domů, firem a zemědělských objektů. Pro vlastní využití se vyplatí pořídit si fotovoltaickou elektrárnu s úložištěm do baterií. Díky tomu se během dne, kdy svítí slunce, ukládá energie do akumulátoru a večer ji můžete spotřebovat.

Náklady na provoz fotovoltaické elektrárny jsou zanedbatelné, postupně se snižují i pořizovací náklady na solární panely. Domácnosti si vybudování fotovoltaické elektrárny mohou ještě zlevnit pomocí dotace z programu Nová zelená úsporám.

Vodní elektrárny

Ve vodních elektrárnách se energie vody dá zužitkovat dvěma způsoby. První z nich využívá kinetickou energii, tedy proudění vody. Druhým způsobem je využití výškového rozdílu hladiny, neboli spádu. Vodní elektrárna neznečišťuje životní prostředí, v případě povodní může pomoci zmírnit její následky.

Na malých vodních tocích je možné vybudovat průtočné elektrárny o výkonu v řádech desítek kilowatthodin. Největších výkonů dosahují přehradní elektrárny, které dokáží vyrobit stovky megawatthodin elektřiny.

Domácí vodní elektrárna

Pro vybudování vlastní vodní elektrárny musíte bydlet u vodního toku se stabilním průtokem vody. Společnost E.ON. na svém webu uvádí, že například řeka klesající o 3 ‰ (3 metry výšky na 1 kilometr délky), jíž protéká kubík vody za sekundu, poskytuje energii pro výkon 25 kW.

Vodní elektrárnu si můžete sestrojit svépomocí, nebo se poohlédnout po profesionálním řešení. Nezapomeňte, že budete potřebovat povolení úřadů.

Větrné elektrárny

Využití větru pro výrobu elektrické energie má řadu výhod. Neprodukuje žádné emise, na rozdíl od sluneční energie je možné využívat vítr i v noci. Naopak nevýhodu větrných elektráren představuje, že při velkém větru přetěžují rozvodnou síť.

V České republice mají větrné elektrárny malou podporu. „V okolních státech se každoročně staví zhruba tolik větrných elektráren, kolik jich v Česku vzniklo za 10 let. Důvodem samozřejmě není, že by v Česku nefoukalo nebo tu byly dražší elektrárny než v Rakousku, Polsku, Bavorsku a Sasku. Důvodem je neexistující podpora státu a to nejen finanční,“ říká Michal Janeček, předseda České společnosti pro větrnou energii.

Větrná elektrárna převádí energii proudícího vzduchu na mechanickou energii, kdy otáčí lopatkami rotoru. Technologie větrných elektráren se neustále vylepšuje a ruku v ruce s tím roste i efektivita výroby. Větrné elektrárny bývají kritizovány kvůli tomu, že hyzdí krajinu. Z toho důvodu se teď výzkum zaměřuje na tzv. offshore větrné elektrárny, které jsou umístěny daleko na moři a disponují vysokým výkonem.

Domácí větrná elektrárna

Přestože se s nimi v České republice málokdy setkáme, existují i větrné elektrárny pro domácnosti. Doporučuje se je stavět na otevřeném místě, jinak hrozí, že budovy či stromy způsobí větrné víry a ty následně sníží výkon proudění, a tím i výtěžnost elektrárny.

Větrná elektrárna pro domácnosti: Kdy dává smysl?

1. 3. 2023|

Délka čtení: 5 min.

Zatímco fotovoltaika se v Česku uchytila rychle a nyní zažívá opětovný boom, na domácí větrné elektrárny narazíte jen zřídka. Menší větrník by přitom v mnoha situacích přispěl k energetické soběstačnosti domácnosti. Kde dává malá větrná elektrárna smysl a kolik vyrobí elektřiny?

Vzhledem k pohyblivým částem bude větrná elektrárna vyžadovat častější údržbu než fotovoltaické panely. A kolik energie domácí větrná elektrárna vyrobí? Záleží na konkrétních podmínkách, ale přibližně se udává asi 1–2 MWh elektřiny ročně u elektrárny s výkonem 750 W.

Geotermální energie

Mezi méně známou variantu alternativních zdrojů energie patří tzv. geotermální energie. Tuto energii tvoří teplo obsažené v nitru Země, které se dále předává horninám a vodě na povrchu. Samo o sobě má nízkou teplotu, a tak se teplo získává pomocí tepelného čerpadla.

Prvním typem je tzv. suché zemské teplo, to se získává svislými geotermálními kolektory, vrty nebo plošnými zemními kolektory. Druhou variantou jsou teplé mělké podzemní vody. Tam se teplo získává z jímacích studní či vrtů. Třetím typem jsou termální vody, jež je možné získat pomocí hlubinných vrtů.

Tepelné čerpadlo v domácnostech

Tepelná čerpadla se používají pro vytápění a ohřev vody v domácnostech. Z pohledu geotermální energie se nejčastěji využívají tepelná čerpadla země-voda, která sbírají teplo pomocí plošných kolektorů či vrtů a předávají ho otopné vodě v radiátorech či podlahovém topení. Ještě častější jsou ovšem tepelná čerpadla vzduch-voda, která čerpají energii z okolního vzduchu.

Výhodou tepelného čerpadla jsou nízké provozní náklady – zařízení dokáže vyrobit 75 % energie z okolního prostředí, jen 25 % tvoří spotřeba elektřiny. Nevýhodu představují vysoké pořizovací náklady.

Je tepelné čerpadlo ekonomické, nebo jenom ekologické?

25. 4. 2021|

Délka čtení: 5 min.

Venkovní vzduch, země a voda obsahují tepelnou energii, i když třeba zrovna mrzne. Toho využívá tepelné čerpadlo. Spotřebovává elektřinu, ale především energii okolního prostředí, aby vytápělo rodinný dům nebo byt. Přitom může mít nižší provozní náklady, než plynový kotel. Navíc zlevňuje elektřinu pro celou domácnost. Pořizovací náklady jsou však poměrně vysoké, průměrně 229 032 Kč včetně instalace.

Biomasa

V České republice je biomasa nejvyužívanější alternativní zdroj energie. Obecně jde o hmotu organického původu, přičemž pro účely výroby energie se používá dřevo a dřevní odpad, dále pak i sláma, zemědělské zbytky, exkrementy užitkových zvířat, kal z čistíren odpadních vod a podobně.

Spalováním biomasy vzniká elektrická energie. Často se ale biomasa používá ke kombinované výrobě elektřiny a tepla v tzv. kogeneračních jednotkách. Tam má poměrně vysokou výtěžnost, a to až 90 %. Při pouhé výrobě elektřiny je efektivita jen okolo 50 %.

Pokud není možné biomasu přímo spálit, protože je v tekuté formě, využívá se na výrobu bioplynu. Biomasa s podílem olejnatých složek, jako je řepka, se používá pro výrobu bionafty a líhu.

Energie vyrobená z mořských vln

Takovou variantu sice v České republice nevyužijeme, ale energii je možné získat i z moří a oceánů, a to z vln nebo přílivu. Nicméně i ve světě se zatím spíše testují menší projekty, k výzkumu nejvíce přispívá Velká Británie.

Zejména energie pocházející z přílivu a odlivu má velký potenciál pro spolehlivou výrobu elektřiny. Závisí totiž na pohybu Měsíce, a tak se dá předpovědět a naplánovat na roky dopředu.

Naopak technologie spoléhající na vlny nefungují tak spolehlivě. Pohyb vln se totiž neustále mění, a tak musí být zařízení dostatečně odolné, ale zároveň flexibilní, aby dokázalo energii vln zpracovat. Tato metoda se využívá například ve Velké Británii, v Portugalsku, Španělsku, Norsku atd. Některá zařízení mají potíže se udržet na hladině, jindy jsou špatně umístěna a moře v dané oblasti neprodukuje tolik pohybu, kolik je potřeba.

Zajímejte se o možnost dotací

Pokud plánujete alespoň částečně přejít na alternativní zdroje energie pro výrobu elektrické energie, nemusíte všechny pořizovací náklady platit z vlastní kapsy. Česká republika nabízí dotační program Nová zelená úsporám, v rámci něhož můžete část pořizovacích nákladů získat od státu.